工程地质与水文课件第14章第1节

E——与汛期含沙量有关的系数，按表14-2查用；
其他符号意义同前。
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算 2.64-1修正公式 E值表
（二）.粘性土河槽一般冲刷公式
式中：Ad——单宽流量集中系数， Ad =1.0 ～1.2； IL——冲刷坑范围内粘性土液性指数，在本公式中的范
围为0.16～1.19; 其他符号意义同前。
Qc——天然状态下河槽流量（m3/s） Qt″——天然状态下桥下河滩部分设计流量
（m3/s）
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算 1.64-2简化公式
式中：
B2——建桥后桥下断面河槽宽度（m），一般 情况下B2 =L（两台前缘间的桥孔长度）；只 有当桥孔压缩部分河滩，而桥下河槽又不扩 宽时，B2 =Bc（天然河槽宽度）；
自然演变冲刷
对于河床的自然演变冲刷，目前尚无可靠的 计算方法。一般可通过利用桥位上下游水文 站实测断面资料分析确定；也可通过对桥位 河段的实地调查，了解河道特性和历史演变 情况，据以推算在桥梁使用年限内河床可能 下降或上升的幅度，合理地加减墩台基础的 埋置深度。
第一节 桥下一般冲刷
基本概念：
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算 1.64-2简化公式算 1.64-2简化公式
式中： Q2——建桥后桥下河槽部分通过的设 计流量（m3/s），当桥下河槽能扩宽至全桥时 （桥孔压缩水流很大，且河滩土质易冲）， Q2=QP；当桥下河槽不能扩宽时,按式（14-b） 计算；
一般冲刷：由于建桥后压缩水流而在桥下河 床全断面内发生的普遍冲刷，称为一般冲刷。
一般冲刷深度hP ： 系指桥下河床在一般冲 刷完成后从设计水位算起的某一垂线水深。
一.河槽一般冲刷
河槽一般冲刷hP的计算公式有以下三类：第一 类是按桥下河槽输沙平衡原理建立的64—2简 化公式和按垂线冲止流速建立的64-1修正公 式，此类公式用于非粘性土河床的一般冲刷 计算；第二类是粘性土河槽一般冲刷公式； 第三类是桥台偏斜冲刷计算包尔达可夫公式。
(一）.非粘性土河滩一般冲刷公式 水深1m时非粘性土不冲刷流速VH1
表14-3
二、 河滩一般冲刷 （二）.粘性土河滩一般冲刷公式
式中符号意义同前。
λ——设计水位下，在B2宽度范围内，桥墩阻 水总面积AD′，与桥下过水面积AOM的比值；
μ——桥墩水流侧向压缩系数，见表14-1；
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算 1.64-2简化公式
hmc——桥下河槽最大水深（m） Ad——单宽流量集中系数，可按式（14-1C）计算，
山前变迁、游荡、宽滩河段当Ad >1.8时, Ad值可采用 1.8；
冲刷的类型
桥梁墩台冲刷是一个综合冲刷过程，可分为三部 分：桥位河段因河床自然演变而引起河床的自然 演变冲刷；因建桥压缩水流而引起桥下整个河床 断面普遍存在的一般冲刷；由于桥墩台阻水而引 起的河床局部冲刷。其实桥梁墩台冲刷是受多种 因素同时交叉影响产生的，但是为了便于研究和 计算，我们把墩台周围总的冲刷深度，假定为这 三种冲刷先后进行，分别计算，然后叠加。
BZ——造床流量下的河槽宽度（m），对复式河床可 取平滩水位时河槽宽度，见图14-1；
HZ——造床流量下的河槽平均水深（m），对复式河床 可取平滩水位时河槽平均水深，见图14-1。
其他符号意义同前
桥墩水流侧向压缩系数μ值表
桥墩水流侧向压缩系数μ值表注
注：1.桥墩水流侧向压缩系数μ是指桥墩台 侧面因漩涡形成滞流区而减小过水面积的折 减系数；
2.当单孔净跨径LO＞45m时，可按=10.375VP/L0计算,对不等跨的桥孔可采用各孔 μ值的平均值。单孔净跨径>200m的桥梁，取 μ ≈1.0。
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算 2.64-1修正公式
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算 2.64-1修正公式
（一）.非粘性土河槽的一般冲刷计算
式中： Q′t——桥下河滩部分通过的设计流量， 按式（14-5a）计算；
hmt——桥下河滩最大水深（m）； ——桥下河滩平均水深（m）； B′t——河滩部分桥孔净长（m）； VH1—— 河 滩 水 深 1m 时 非 粘 性 土 不 冲 刷 流 速
(m/s)，按表14-3查用； 其他符号意义同前。
（三）.桥台偏斜冲刷公式
式中：h′p——桥台偏斜冲刷后的水深（m）； P——冲刷系数，P=A/Aj，即桥下需要的过水面积与
净过水面积之比； h——冲刷前桥台处水深（m），通常左右桥台各以前
缘水深计； 其他符号意义同前。
二、 河滩一般冲刷 (一）.非粘性土河滩一般冲刷公式
二、 河滩一般冲刷 (一）.非粘性土河滩一般冲刷公式
2.64-1修正公式
式中 ：B′c——桥下河槽部分桥孔过水净宽（m）， B′c =Bo—BD(BD为河槽中桥墩总宽)，当桥下河槽能 扩宽至全桥时，Bˊc =Lj （Lj为全桥桥孔过水净宽）；
——桥下冲刷前河槽的平均水深（m）；
—一般冲刷计算层的河槽泥沙平均粒径（mm），当多 层土计算时，与hp应为同层，否则重新计算；
第14章 桥墩局部冲刷
主要内容
第一节 桥下一般冲刷 第二节 桥墩局部冲刷 第三节 确定墩台基底最浅埋置深度 第四节 调治构造物
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一、学习目标：
1.了解调治构造物的类型和作用; 2.熟悉桥下一般冲刷计算； 3.熟悉桥墩局部冲刷计算；
4.掌握墩台基底最浅埋置深度的确定。
二.本章重点和难点
二.本章重点 1.桥下一般冲刷计算； 2.桥墩局部冲刷计算； 3. 墩台基底最浅埋置深度的确定。 三．本章难点 1.桥下一般冲刷计算； 2.桥墩局部冲刷计算； 3. 墩台基底最浅埋置深度的确定。